Кажется, что существует столько же потенциальных опасностей, создаваемых движущимися частями машин, сколько существует различных типов машин. Меры предосторожности необходимы для защиты работников от ненужных и предотвратимых травм, связанных с оборудованием. Поэтому любая часть машины, функция или процесс, которые могут привести к травмам, должны быть защищены. Там, где работа машины или случайный контакт с ней могут нанести травму оператору или другим лицам, находящимся поблизости, опасность необходимо либо контролировать, либо устранять.

Механические движения и действия

Механические опасности обычно связаны с опасными движущимися частями в следующих трех основных областях:

• пункт операции, точка, в которой выполняются работы с материалом, такие как резка, формовка, пробивка, штамповка, расточка или формовка заготовки
• аппарат передачи энергии, любые компоненты механической системы, которые передают энергию частям машины, выполняющим работу. К этим компонентам относятся маховики, шкивы, ремни, шатуны, муфты, кулачки, шпиндели, цепи, кривошипы и шестерни.
• другие движущиеся части, все части машины, движущиеся во время работы машины, такие как возвратно-поступательные, вращающиеся и поперечно движущиеся части, а также механизмы подачи и вспомогательные части машины.

Широкий спектр механических движений и действий, которые могут представлять опасность для рабочих, включает в себя движение вращающихся элементов, возвратно-поступательных движений, движущихся ремней, зубчатых зацеплений, режущих зубьев и любых частей, которые ударяются или срезают. Эти различные типы механических движений и действий являются основными практически для всех машин, и их распознавание является первым шагом к защите рабочих от опасностей, которые они могут представлять.

Предложения

Различают три основных типа движения: вращательное, возвратно-поступательное и поперечное.

Вращательное движение может быть опасным; даже гладкие, медленно вращающиеся валы могут зажать одежду и привести руку или кисть в опасное положение. Травмы из-за контакта с вращающимися частями могут быть серьезными (см. рис. 1).

Рисунок 1. Механический штамповочный пресс

Втулки, муфты, кулачки, муфты, маховики, концы валов, шпиндели и горизонтальные или вертикальные валы являются некоторыми примерами обычных вращающихся механизмов, которые могут быть опасными. Существует дополнительная опасность, когда болты, зазубрины, потертости и выступающие шпонки или установочные винты находятся на вращающихся частях машин, как показано на рис. 2.

Рисунок 2. Примеры опасных выступов на вращающихся частях

Контрольная точка в бегеs создаются вращающимися частями машин. Существует три основных типа точек захвата во время бега:

1. Детали с параллельными осями могут вращаться в противоположных направлениях. Эти части могут соприкасаться (таким образом образуя точку зажима) или находиться в непосредственной близости друг от друга, и в этом случае заготовка, подаваемая между валками, создает точки зажима. Эта опасность характерна для машин с зацеплением зубчатых колес, прокатных станов и каландров, как показано на рисунке 3.
2. Другой тип точки защемления создается между вращающимися и тангенциально движущимися частями, например точка контакта между ремнем передачи мощности и его шкивом, цепью и звездочкой или зубчатой ​​рейкой, как показано на рисунке 4.
3. Точки защемления также могут возникать между вращающимися и неподвижными частями, что создает действие сдвига, дробления или истирания. Примеры включают маховики или маховики со спицами, винтовые конвейеры или периферию абразивного круга и неправильно отрегулированный рабочий упор, как показано на рисунке 5.

Рис. 3. Общие точки захвата на вращающихся деталях

Рис. 4. Точки зажима между вращающимися элементами и деталями с продольными перемещениями

Рис. 5. Точки зажима между вращающимися компонентами машины

Возвратно-поступательные движения может быть опасным, потому что во время движения вперед-назад или вверх-вниз рабочий может быть поражен или зажат между движущейся частью и неподвижной частью. Пример показан на рисунке 6.

Рисунок 6. Опасное возвратно-поступательное движение

Поперечное движение (движение по прямой, непрерывной линии) создает опасность, поскольку рабочий может быть защемлен или защемлен движущейся частью. Пример поперечного движения показан на рисунке 7.

Рисунок 7. Пример поперечного движения

Действия

Существует четыре основных типа действия: резка, пробивка, резка и изгибание.

Режущее действие включает в себя вращательное, возвратно-поступательное или поперечное движение. Режущее действие создает опасность в месте работы, когда могут быть травмированы пальцы, голова и рука, а летящие стружки или обрезки материала могут попасть в глаза или лицо. Типичными примерами машин с опасностью пореза являются ленточные пилы, циркулярные пилы, расточные или сверлильные станки, токарные станки (токарные станки) и фрезерные станки. (См. рис. 8.)

Рисунок 8. Примеры опасности пореза

Ударное действие возникает при приложении силы к ползуну (ползунку) с целью вырубки, волочения или штамповки металла или других материалов. Опасность этого типа действия возникает в момент операции, когда приклад вставляется, удерживается и извлекается вручную. Типичными машинами, в которых используется пробивное действие, являются силовые прессы и железоделательные станки. (См. рис. 9.)

Рисунок 9. Типичная операция пробивки отверстий

Режущее действие включает в себя приложение силы к слайду или ножу для обрезки или резки металла или других материалов. Опасность возникает в точке операции, где заготовка фактически вставляется, удерживается и извлекается. Типичными примерами машин, используемых для резки, являются ножницы с механическим, гидравлическим или пневматическим приводом. (См. рис. 10.)

Рисунок 10. Операция стрижки

Изгибающее действие возникает, когда к слайду прикладывается сила для придания формы, волочения или штамповки металла или других материалов. Опасность возникает в момент операции, когда приклад вставляется, удерживается и извлекается. К оборудованию, использующему гибочное действие, относятся силовые прессы, листогибочные прессы и трубогибочные станки. (См. рис. 11.)

Рисунок 11. Операция гибки

Требования к гарантиям

Меры предосторожности должны соответствовать следующим минимальным общим требованиям для защиты работников от механических опасностей:

Предотвратить контакт. Меры предосторожности должны предотвращать контакт рук, рук или любой части тела или одежды рабочего с опасными движущимися частями, исключая возможность того, что операторы или другие рабочие поместят части своего тела рядом с опасными движущимися частями.

Обеспечьте безопасность. Рабочие не должны иметь возможности легко снимать или вмешиваться в защиту. Ограждения и предохранительные устройства должны быть изготовлены из прочного материала, который выдержит условия нормального использования и надежно закреплен на машине.

Защищайтесь от падающих предметов. Меры предосторожности должны гарантировать, что никакие предметы не могут упасть на движущиеся части и повредить оборудование или превратиться в снаряд, который может ударить кого-либо и нанести травму.

Не создавать новых опасностей. Защита теряет свою цель, если она создает собственную опасность, такую ​​как точка сдвига, зазубренный край или необработанная поверхность. Края ограждений, например, должны быть завальцованы или скреплены болтами таким образом, чтобы исключить острые края.

Не создавать помех. Меры предосторожности, которые мешают работникам выполнять свою работу, вскоре могут быть отменены или проигнорированы. По возможности рабочие должны иметь возможность смазывать машины, не отсоединяя и не снимая предохранительные устройства. Например, расположение масляных резервуаров за пределами ограждения с линией, ведущей к точке смазки, уменьшит необходимость входа в опасную зону.

Обучение технике безопасности

Даже самая сложная система защиты не может обеспечить эффективную защиту, если работники не знают, как ее использовать и почему. Специальное и подробное обучение является важной частью любых усилий по обеспечению защиты от опасностей, связанных с машинами. Надлежащая защита может повысить производительность и повысить эффективность, поскольку она может уменьшить опасения рабочих по поводу травм. Обучение мерам безопасности необходимо для новых операторов и обслуживающего или наладочного персонала, когда вводятся в эксплуатацию какие-либо новые или измененные меры безопасности или когда рабочие назначаются на новую машину или операцию; она должна включать инструктаж или практическое обучение следующему:

• описание и идентификация опасностей, связанных с конкретными машинами, а также конкретные меры предосторожности против каждой опасности
• как меры безопасности обеспечивают защиту; как использовать средства защиты и почему
• как и при каких обстоятельствах могут быть сняты средства защиты и кем (в большинстве случаев только ремонтным или обслуживающим персоналом)
• что делать (например, связаться с руководителем), если защита повреждена, отсутствует или не может обеспечить адекватную защиту.

Методы защиты машин

Есть много способов защитить технику. Тип операции, размер или форма заготовки, метод обработки, физическая планировка рабочей зоны, тип материала и производственные требования или ограничения помогут определить подходящий метод защиты для отдельной машины. Разработчик машин или специалист по технике безопасности должен выбрать наиболее эффективную и практичную защиту.

Гарантии можно разделить на пять основных категорий: (1) ограждения, (2) устройства, (3) разделение, (4) операции и (5) прочее.

Охрана с помощью охранников

Существует четыре основных типа ограждений (барьеров, препятствующих доступу в опасные зоны):

Фиксированная охрана. Неподвижный защитный кожух является постоянной частью машины и не зависит от движущихся частей для выполнения своей предполагаемой функции. Он может быть изготовлен из листового металла, экрана, проволочной сетки, стержней, пластика или любого другого материала, достаточно прочного, чтобы выдерживать любые удары, которые он может получить, и выдерживать длительное использование. Фиксированные ограждения обычно предпочтительнее всех других типов из-за их относительной простоты и постоянства (см. таблицу 1).

Таблица 1. Ограждения машины

На рис. 12 фиксированная защита силового пресса полностью закрывает место работы. Заготовка подается через боковое ограждение в зону штампа, а отходы выходят с противоположной стороны.

Рисунок 12. Фиксированная защита силового пресса

На рис. 13 изображена неподвижная защита кожуха, которая защищает ремень и шкив силовой передачи. Сверху имеется смотровая панель, чтобы свести к минимуму необходимость снятия защитного кожуха.

Рисунок 13. Неподвижное ограждение, закрывающее ремни и шкивы

На рис. 14 показаны неподвижные ограждения корпуса ленточной пилы. Эти ограждения защищают операторов от вращающихся колес и движущегося пильного диска. Обычно ограждения открываются или снимаются только для замены лезвия или для технического обслуживания. Очень важно, чтобы они были надежно закреплены во время использования пилы.

Рисунок 14. Фиксированные защитные кожухи на ленточной пиле

Сблокированные охранники. Когда заблокированные ограждения открываются или снимаются, расцепляющий механизм и/или питание автоматически отключаются или отключаются, и машина не может работать или запускаться до тех пор, пока защитное ограждение не вернется на место. Однако замена защитного ограждения не должна автоматически перезапускать машину. Защитные ограждения с блокировкой могут использовать электрическую, механическую, гидравлическую или пневматическую энергию или любую их комбинацию. Блокировки не должны препятствовать «медленному» (т. е. постепенному поступательному перемещению) с помощью дистанционного управления, если это необходимо.

Пример защитного ограждения показан на рис. 15. На этом рисунке ударный механизм сборочной машины (используемой в текстильной промышленности) закрыт защитным ограждением с блокировкой. Этот защитный кожух нельзя поднять во время работы машины, а также невозможно перезапустить машину, когда защитный кожух находится в поднятом положении.

Рисунок 15. Защитный кожух с блокировкой на сборочной машине

Регулируемые щитки. Регулируемые защитные кожухи обеспечивают гибкость при размещении различных размеров приклада. На рис. 16 показан регулируемый защитный кожух ленточной пилы.

Рисунок 16. Регулируемый защитный кожух на ленточной пиле

Саморегулирующиеся щитки. Отверстия саморегулирующихся кожухов определяются движением приклада. Когда оператор перемещает ложу в опасную зону, защитный кожух отодвигается, открывая достаточно большое отверстие, чтобы впустить только ложу. После снятия приклада защитный кожух возвращается в исходное положение. Это ограждение защищает оператора, создавая барьер между опасной зоной и оператором. Ограждения могут быть изготовлены из пластика, металла или другого прочного материала. Саморегулирующиеся защитные кожухи предлагают различные степени защиты.

На рис. 17 показана радиально-консольная пила с саморегулирующимся защитным кожухом. Когда лезвие проходит через ложу, защитный кожух поднимается, оставаясь в контакте с ложей.

Рисунок 17. Саморегулирующийся защитный кожух на радиально-консольной пиле

Защита с помощью устройств

Устройства безопасности могут остановить машину, если рука или какая-либо часть тела непреднамеренно окажется в опасной зоне, могут заблокировать или вывести руки оператора из опасной зоны во время работы, могут потребовать от оператора одновременного использования обеих рук на органах управления машиной ( таким образом защищая как руки, так и тело от опасности) или может обеспечить барьер, который синхронизирован с рабочим циклом машины, чтобы предотвратить проникновение в опасную зону во время опасной части цикла. Существует пять основных типов устройств безопасности, а именно:

Датчики присутствия

Ниже описаны три типа сенсорных устройств, которые останавливают машину или прерывают рабочий цикл или операцию, если рабочий находится в опасной зоне:

Ассоциация фотоэлектрический (оптический) датчик присутствия использует систему источников света и средств управления, которые могут прервать рабочий цикл машины. Если световое поле нарушено, машина останавливается и не работает. Это устройство следует использовать только на машинах, которые можно остановить до того, как рабочий достигнет опасной зоны. На рис. 18 показано фотоэлектрическое устройство обнаружения присутствия, используемое с листогибочным прессом. Устройство можно поворачивать вверх или вниз в соответствии с различными производственными требованиями.

Рис. 18. Фотоэлектрический датчик присутствия на листогибочном прессе

Ассоциация радиочастотный (емкостный) датчик присутствия использует радиолуч, который является частью схемы управления. Когда поле емкости нарушается, машина останавливается или не активируется. Это устройство следует использовать только на машинах, которые можно остановить до того, как рабочий сможет добраться до опасной зоны. Это требует, чтобы машина имела фрикционную муфту или другие надежные средства для остановки. На рис. 19 показано радиочастотное устройство обнаружения присутствия, установленное на неполнооборотном силовом прессе.

Рис. 19. Радиочастотный датчик присутствия на электропиле

Ассоциация электромеханический датчик имеет датчик или контактный стержень, который опускается на заданное расстояние, когда оператор запускает машинный цикл. Если имеется препятствие, препятствующее его полному спуску на заданное расстояние, схема управления не запускает машинный цикл. На рис. 20 показано электромеханическое сенсорное устройство на петле. Также показан датчик, находящийся в контакте с пальцем оператора.

Рис. 20. Электромеханический датчик на букмекерской машине.

Откатные устройства

Устройства обратного хода используют ряд тросов, прикрепленных к рукам, запястьям и/или рукам оператора, и в основном используются на машинах с ходовым действием. Когда ползун/штанга подняты, оператору разрешен доступ к точке операции. Когда ползун/цилиндр начинает опускаться, механическое соединение автоматически обеспечивает удаление рук из точки операции. На рис. 21 показано устройство отвода на маленьком прессе.

Рис. 21. Отводное устройство силового пресса

Удерживающие устройства

В некоторых странах используются удерживающие устройства, в которых используются тросы или ремни, прикрепленные между фиксированной точкой и руками оператора. Эти устройства, как правило, не считаются приемлемыми средствами защиты, поскольку оператор может легко обойти их, что позволяет поместить руки в опасную зону. (См. таблицу 2.)

Таблица 2. Устройства

Устройства контроля безопасности

Все эти устройства управления безопасностью активируются вручную и должны быть сброшены вручную, чтобы перезапустить машину:

• Средства управления защитным отключением такие как нажимные стержни, расцепляющие стержни и натяжные тросы, представляют собой ручное управление, которое обеспечивает быстрое отключение машины в аварийной ситуации.

• Боди-бары, чувствительные к давлению, при нажатии деактивирует машину, если оператор или кто-либо другой споткнется, потеряет равновесие или притянется к машине. Расположение штанги имеет решающее значение, так как она должна остановить машину до того, как часть тела достигнет опасной зоны. На рис. 22 показан чувствительный к давлению кузовной стержень, расположенный в передней части резинового завода.

Рис. 22. Чувствительный к давлению корпус на резиновой мельнице

• Устройства безопасности деактивировать машину при нажатии рукой. Поскольку они должны приводиться в действие оператором в аварийной ситуации, их правильное положение имеет решающее значение. На рис. 23 показана тяга, расположенная над резиновой мельницей.

Рис. 23. Предохранительный стержень на резиновой мельнице.

• Кабели безопасности расположены по периметру опасной зоны или вблизи нее. Оператор должен иметь возможность дотянуться до троса любой рукой, чтобы остановить машину. На рис. 24 показан каландр, оснащенный этим типом управления.

Рис. 24. Страховочный трос на каландре

• Двуручное управление требуют постоянного одновременного давления на оператора, чтобы активировать машину. При установке на механические прессы в этих органах управления используется неполнооборотная муфта и датчик тормоза, как показано на рис. 25. При использовании этого типа устройства руки оператора должны находиться в безопасном месте (на кнопках управления) и в на безопасном расстоянии от опасной зоны, пока машина завершает цикл закрытия.

Рис. 25. Кнопки управления двумя руками на силовом прессе неполнооборотного сцепления

• Поездка в две руки. Отключение двумя руками, показанное на рис. 26, обычно используется с машинами, оснащенными полнооборотными муфтами. Требуется одновременное нажатие обеих кнопок управления оператором для запуска машинного цикла, после чего руки свободны. Расцепители должны располагаться достаточно далеко от точки срабатывания, чтобы операторы не могли переместить руки с кнопок или рукояток отключения на точку срабатывания до завершения первой половины цикла. Руки оператора находятся достаточно далеко, чтобы предотвратить их случайное попадание в опасную зону до того, как ползун/цилиндр или отвал окажутся в крайнем нижнем положении.

Рис. 26. Кнопки управления двумя руками на полнооборотном усилителе сцепления

• ворота представляют собой устройства управления безопасностью, которые обеспечивают подвижный барьер, защищающий оператора в точке работы до того, как может быть запущен машинный цикл. Ворота часто предназначены для работы с каждым машинным циклом. На рис. 27 показаны ворота силового пресса. Если воротам не разрешено опускаться в полностью закрытое положение, пресс не будет работать. Еще одним применением ворот является их использование в качестве компонента системы охраны периметра, где ворота обеспечивают защиту операторов и пешеходов.

Рисунок 27. Силовой жим с воротами

Охрана по местоположению или расстоянию

Для защиты машины по местоположению машина или ее опасные движущиеся части должны быть расположены таким образом, чтобы опасные зоны были недоступны или не представляли опасности для рабочего при нормальной работе машины. Это может быть достигнуто с помощью ограждающих стен или ограждений, которые ограничивают доступ к машинам, или путем размещения машины таким образом, чтобы элемент конструкции предприятия, такой как стена, защищал рабочего и другой персонал. Другая возможность заключается в том, чтобы опасные части располагались достаточно высоко, чтобы они были вне досягаемости любого рабочего. Тщательный анализ опасностей каждой машины и конкретной ситуации необходим, прежде чем пытаться использовать этот метод защиты. Упомянутые ниже примеры — это лишь некоторые из многочисленных применений принципа защиты по местоположению/расстоянию.

Процесс кормления. Процесс кормления может быть защищен по месту, если сохраняется безопасное расстояние для защиты рук работника. Размеры обрабатываемого материала могут обеспечить достаточную безопасность. Например, при работе на одностороннем пробивном станке, если заготовка имеет длину несколько футов и обрабатывается только один конец заготовки, оператор может удерживать противоположный конец во время выполнения работы. Однако, в зависимости от машины, может потребоваться защита для другого персонала.

Управление позиционированием. Позиционирование поста управления оператора обеспечивает потенциальный подход к обеспечению безопасности по местоположению. Элементы управления оператора могут быть расположены на безопасном расстоянии от машины, если у оператора нет необходимости находиться рядом с машиной.

Способы защиты при кормлении и выбросе

Многие методы подачи и выброса не требуют, чтобы операторы помещали руки в опасную зону. В некоторых случаях после настройки машины участие оператора не требуется, тогда как в других ситуациях операторы могут вручную подавать материал с помощью механизма подачи. Кроме того, могут быть разработаны методы выброса, которые не требуют участия оператора после того, как машина начнет работать. Некоторые методы подачи и выброса могут даже сами создавать опасности, например, робот, который может устранить необходимость присутствия оператора рядом с машиной, но может создать новую опасность движением своей руки. (См. таблицу 3.)

Таблица 3. Способы подачи и выброса

Использование одного из следующих пяти методов подачи и выброса для защиты машин не устраняет необходимость в ограждениях и других устройствах, которые должны использоваться по мере необходимости для обеспечения защиты от воздействия опасностей.

Автоматическая подача. Автоматическая подача снижает нагрузку на оператора во время рабочего процесса и часто не требует от оператора никаких усилий после настройки и запуска машины. Силовой пресс на рис. 28 имеет автоматический механизм подачи с неподвижной прозрачной защитой корпуса в опасной зоне.

Рисунок 28. Силовой пресс с автоматической подачей

Полуавтоматическая подача. При полуавтоматической подаче, как и в случае силового пресса, оператор использует механизм для помещения обрабатываемой детали под ползун при каждом ходе. Оператору не нужно проникать в опасную зону, и опасная зона полностью закрыта. На рис. 29 показан лоток подачи, в который каждая деталь помещается вручную. Использование желоба на наклонном прессе не только помогает центрировать деталь, когда она скользит в матрицу, но также может упростить проблему выброса.

Рисунок 29. Силовой пресс с желобной подачей

Автоматический выброс. Автоматическое выталкивание может использовать либо давление воздуха, либо механическое устройство для удаления готовой детали из пресса, и может быть заблокировано с элементами управления для предотвращения работы до завершения выталкивания детали. Механизм панорамирования, показанный на рис. 30, перемещается под готовую деталь по мере того, как ползун перемещается в верхнее положение. Затем челнок захватывает часть, снятую с ползуна, с помощью выбивных штифтов и отклоняет ее в желоб. Когда плунжер перемещается вниз к следующей заготовке, лотковый челнок отходит от области штампа.

Рисунок 30. Система выброса челнока

Полуавтоматический выброс. На рис. 31 показан полуавтоматический механизм выталкивания, используемый в силовом прессе. Когда плунжер выводится из зоны штампа, ножка выталкивателя, механически соединенная с плунжером, выталкивает завершенную работу.

Рисунок 31. Полуавтоматический механизм выброса

Роботы. Роботы — это сложные устройства, которые загружают и разгружают запасы, собирают детали, перемещают объекты или выполняют работу, которую иным образом выполняет оператор, тем самым устраняя опасность для оператора. Их лучше всего использовать в высокопроизводительных процессах, требующих повторяющихся процедур, где они могут защитить сотрудников от других опасностей. Роботы могут создавать опасности, поэтому необходимо использовать соответствующие средства защиты. На рис. 32 показан пример робота, питающего пресс.

Рис. 32. Использование барьерных ограждений для защиты корпуса робота

Разные средства защиты

Хотя различные средства защиты не обеспечивают полной защиты от опасностей, связанных с машиной, они могут предоставить операторам дополнительный запас безопасности. При их применении и использовании необходим здравый смысл.

Барьеры осознания. Оповещающие барьеры не обеспечивают физическую защиту, а служат только для напоминания операторам о приближении к опасной зоне. Как правило, информационные барьеры не считаются достаточными, когда существует постоянное воздействие опасности. На рис. 33 показана веревка, используемая в качестве барьера осознания на задней части механических ножниц для выравнивания кромок. Барьеры физически не препятствуют проникновению людей в опасные зоны, а только обеспечивают осведомленность об опасности.

Рис. 33. Вид сзади квадрата силового сдвига

Щиты. Экраны могут использоваться для защиты от летящих частиц, брызг жидкостей для металлообработки или охлаждающих жидкостей. На рис. 34 показаны два возможных применения.

Рисунок 34. Применение щитов

Инструменты для удержания. Удерживающие инструменты размещают и снимают инвентарь. Типичное использование - доступ в опасную зону листогибочного пресса или листогибочного пресса. На рис. 35 показан набор инструментов для этой цели. Удерживающие инструменты не должны использоваться вместо других средств защиты машины; они просто дополнение к защите, которую обеспечивают другие охранники.

Рисунок 35. Удерживающие инструменты

Толкайте палочки или блоки, как показано на рисунке 36, можно использовать при подаче заготовки в станок, например, в пильный диск. Когда становится необходимо, чтобы руки находились в непосредственной близости от лезвия, толкатель или блок могут обеспечить запас безопасности и предотвратить травму.

Рисунок 36. Использование толкателя или толкателя

Назад